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25 de mar de 2015

Buracos negros realmente existem ?

Um buraco negro supermassivo
2 bilhões de vezes
maior que o sol, aparentemente
espreita a gigante galáxia M87

Por décadas, buracos negros estiveram entre os favoritos dos escritores de ficção científica mas era tratado com um pouco menos de respeito pelos físicos. Apesar da Relatividade Geral predizer que buracos negros possam existir, muitos cientistas consideravam-nos bizarros o suficiente para que possam existir em um universo real. Tudo isso mudou. Ultimamente, astrônomos tem detectado vários buracos negros em sistemas binários que emitam raios X, onde uma estrela normal orbita um acompanhante massivo, invisível, que teoricamente seria um buraco negro. Evidências ainda mais convincentes tem surgido de diversos centros de galáxias grandes, onde estrelas movem-se tão rapidamente, que elas devem estar sob efeito de um objeto massivo. Por meio do cálculo do tamanho e massa desses objetos, a única conclusão que parece fazer sentido é de que no centro dessas galáxias estão ancorados buracos negros supermassivos.


Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

Buracos Negros

Uma estrela massiva começa a colapsar-se quando ela acaba com seu combustível nuclear e não mais pode reagir à gravidade puxando para o centro.
O peso esmagante da estrela sobreposto às camadas implode o núcleo e a estrela colaba nas profundezas do tecido espaço-temporal.
Entretando, a estrela permanece escassamente visível, a luz possui agora dificuldade para "escalar" a enorme distorção causada pelo efeito gravitacional do núcleo em colapso.
A estrela passa por seu horizonte de eventos e desaparece do universo, formando uma singularidade de densidade infinita e volume zero.
Empilhe matéria suficiente em suficientemente pequeno volume. A gravidade que irá atuar ficará tão forte que nada poderá escapar desse ponto. Isso inclui a luz, que viaja à uma velocidade cósmica absoluta de 186.000 milhas por segundo. Em um golpe de genialidade enquando procurava uma descrição do evento, o físico John Wheeler nomeou esses objetos "buracos negros". O radio de um buraco negro é chamado de horizonte de eventos, devido marcar a borda do local de onde a luz não pode mais escapar, sendo assim, qualquer evento ocorrendo dentro desse horizonte de eventos não pode ser vislumbrado por um observados externo - de fato, a parte interna de um buraco negro é uma interrupção no Universo. Tem sido especulado que buracos negros possam ser caminhos para outros universos. A gravidade é tão forte no centro, que mesmo as Leis da Gravidade de Einstein devem "quebrar-se". A teoria que governa essa incrivelmente matéria e esse campo gravitacional absurdamente forte no centro de um buraco negro ainda está para ser descoberta.

Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

Antimatéria

Pósitrons aniquilam suas contrapartes normais, elétrons,
próximo ao centro da Via Lactea, e uma grande núvem que
extende-se milhares de anos-luz sobre o centro.
A aniquilação cria raios gama de alta energia,
como pode ser visto na imagem.
Todo tipo de partícula no universo possui uma anti-partícula correspondente, possuindo uma carga antagônica. A antipartícula do negativamente carregado elétron possui uma carga positiva e é denomidado de pósitron, enquando as antipartículas do próton e nêutron são o anti-próton e anti-nêutron, respectivamente. O antipróton possui uma carga negativa (em oposição à carga positiva do próton), e o anti-nêutron é neutro, uma vez que a carga oposta de uma partícula neutra (sem carga) também é neutra. Predito em 1928 pelo físico Paul Dirac, anti-partículas foram detectadas pela primeira vez em 1932.

O Universo primordial possuia quantidades equivalentes de matéria e anti-matéria, com uma pequena vantagem em quantidade de matéria - algo em torno de uma partícula extra para cada 100 milhões de fótons e pares de partículas/anti-partículas. Devido a matéria e antimatéria aniquilarem-se quando entram em contato, gerando uma explosão de radiação eletromagnética (energia na forma de partículas denominadas de fótons, a luz visível é um tipo de radiação eletromagnética), o Universo que vemos atualmente é dominado pela matéria extra que não encontrou a anti-matéria para aniquilá-la.


Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

Matéria Escura

Galáxia de Andrômeda: cientistas acreditam que a matéria
escura deva existir para que fosse possível a formação
das galáxias, tendo em vista que apenas a matéria
visível não conseguiria gerar esse efeito.
Fonte: Daily Mail http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2280975/Have-dark-matter-Scientist-leading-2bn-space-experiment-says-results-set-release.html


O desestino final do nosso Universo em constante expansão depende da quantidade de matéria que ele contêm e se ela será suficiente para um dia parar essa expansão. Quando astrônomos contam toda a matéria visível - ou seja, tudo que emite ou reflete luz - a resposta é claramente que não há matéria suficiente. Porém, com o passar de algumas décadas, a resposta parece não ser tão simples assim. Observasões revelam que vastos halos de matéria invisível circundando galáxias e aglomerados de galáxias. Essa matéria - nomeada matéria escura - adiciona quase que dez vezes mais massa do que as estrelas visíveis, o gás e poeira vista nessas galáxias. E pode haver ainda mais. A Teoria da Inflação, se verdadeira, demanda que o universo seja constituído, entre 90 e 99 por cento por matéria escura. Astrônomos e físicos devem determinar o que são os constituíntes dessa matéria escura, embora já existam potenciais candidatos nomeados por MACHOs, WIMPs e Neutrinos.


Fonte: Stephen's Hawking Universe - Strange Stuff Explained (BBC/PBS)

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